Dieta długowieczności ‒ jak zwiększyć poziom FGF21 przy pomocy jedzenia?

Wstęp: Jest to ostatni z serii dwóch artykułów poświęconych FGF21. Dowiemy się z nich, na czym polega dobroczynny wpływ tego hormonu na nasze zdrowie i poznamy sposoby na zwiększenie jego poziomu w naszym organizmie. Zapraszamy do lektury.

Wszystkie artykuły z tej serii:

  1. Dłuższe życie dzięki FGF21
  2. Dieta długowieczności ‒ jak zwiększyć poziom FGF21 przy pomocy jedzenia?

Ponad sto lat temu post ogłoszony został nie tylko strategią walki ze „zmęczeniem intelektualnym”, ale i sposobem na długie życie w zdrowiu [1]. Jeśli to prawda, niewykluczone, że kluczową rolę odgrywa tutaj FGF21 [2]. Hormon ten uważany jest za ogólnoustrojowy czynnik wspomagający długowieczność [3]. Poziom FGF21 zwiększyć można, między innymi, przy zastosowaniu postu [4]. Na szczęście istnieją również inne, mniej drastyczne środki, np. zwiększenie spożycia węglowodanów, czy zmniejszenie spożycia białka [4].

W badaniu z 2017 r. [5] wykazano, że dieta bogata w produkty o wysokiej zawartości skrobi przyczynia się do zwiększenia poziomu FGF21. Najzdrowszym wyborem byłyby prawdopodobnie pełnoziarniste zboża i warzywa strączkowe [6]. Produkcję FGF21 wspomaga bowiem również maślan sodu [6], czyli jeden ze związków, które nasze dobre bakterie jelitowe wytwarzają z błonnika [7].

Stężenie FGF21 we krwi znacząco zwiększa również dieta niskobiałkowa: wzrost o ponad 150% w ciągu 4 tygodni [8]. Ograniczenie spożycia białka oznacza w tym przypadku zejście z ilości nadmiernej, typowej dla diety przeciętnego Amerykanina, do ilości zalecanej.

W przypadku większości mężczyzn zalecane dzienne spożycie białka wynosi 56 g [9]; przeciętny Amerykanin zjada natomiast ponad 100 g [10]. W badaniu z 2016 r. [11] spożycie białka uczestników zmniejszono z mniej więcej 112 g do 64 g; uczestnicy w dalszym ciągu spożywali zatem więcej niż zalecane 56 g białka. W wyniku interwencji badani praktycznie dwukrotnie podnieśli swój poziom FGF21 we krwi [11]. Być może właśnie dlatego, wśród uczestników odnotowano spadek w ilości tkanki tłuszczowej, mimo że kalorii spożywali więcej niż dotychczas [11]. Utrata jednego dodatkowego kilograma tkanki tłuszczowej przy nadwyżce kalorycznej w wysokości 300 kcal dziennie? Jak to możliwe? Wystarczy obniżyć do normalnego poziomu dzienne spożycie białka [11]. Każdemu z nas marzy się przecież dieta, która umożliwiałaby nam zjadanie większej liczby kalorii, bez niechcianych konsekwencji w postaci nadprogramowych kilogramów [12]. Wygląda na to, że skutecznym sposobem na zmaksymalizowanie wydajności naszego metabolizmu jest zminimalizowanie spożycia białka; a wszystko dzięki FGF21 [12].

W badaniu z 2016 r. [11] wykazano, że już nawet niewielkie ograniczenie spożycia białka, do poziomu zgodnego z zaleceniami żywieniowymi, nieść może za sobą istotne korzyści kliniczne. Interwencja trwała tutaj co prawda aż półtora miesiąca [11], ale podobne badanie z tego samego roku [13] pokazało, że u mężczyzn zmniejszenie spożycia białka do 73 gramów dziennie skutkować może sześciokrotnym zwiększeniem poziomu FGF21, w ciągu zaledwie tygodnia. Dodatkową korzyścią był tutaj znaczny wzrost wrażliwości na insulinę [13]. Naukowcy podsumowali, że „zmniejszenie ilości białka pokarmowego” wspomaga zdrowy metabolizm u ludzi [13].

Już od dawna coraz to nowe dowody sugerują, że niższe spożycie białka wiąże się z lepszym stanem zdrowia, większymi szansami na długowieczność i poprawą wrażliwości na insulinę; pytanie tylko dlaczego [11]. Może brakującym elementem układanki jest właśnie FGF21? Co ciekawe w diecie uczestników niektórych badań z białka pochodziło 9% dziennej dawki kalorii; mnie więcej tyle samo białka jedli mieszkańcy Okinawy w czasach, gdy byli jedną z najzdrowszych i długowiecznych populacji na świecie [14].

Ograniczenie spożycia metioniny jest sposobem nie tylko na walkę z rakiem, ale i wydłużenie życia. Metionina jest aminokwasem występującym głównie w białku odzwierzęcym, zatem żeby ograniczyć jej spożycie, wystarczy jeść mniej produktów pochodzenia zwierzęcego [14]. Niewykluczone, że wynikające z takiej zmiany korzyści to zasługa FGF21 [15]. Ograniczenie spożycia metioniny podnosi poziom FGF21 na tyle znacząco, że hormon ten ogłoszony został najważniejszym mediatorem przeprogramowania metabolicznego, wywoływanego ograniczeniem spożycia metioniny [15]. Zatem wygląda na to, że niektóre rodzaje białek są bardziej szkodliwe niż pozostałe [16]. Najwięcej metioniny zawiera mięso [16]. Warzywa strączkowe (czyli fasola, groch, ciecierzyca i soczewica) zawierają około trzy razy mniej tego aminokwasu niż mięso [16].

Pojawiły się przypuszczenia, że FGF21 może być mediatorem ochrony przeciwko nowotworom, chorobom autoimmunologicznym, otyłości i cukrzycy, jaką zapewnia dieta roślinna [17]. Być może wyjątkowe korzyści, jakie niesie za sobą dieta roślinna oparta na produktach nieprzetworzonych są po części zasługą FGF21 [18]. Weźmy na przykład dr. Esselstyna, który wykazał, że rozwój choroby niedokrwiennej serca, głównego zabójcy ludzkości, może zostać nie tylko zatrzymany, ale wręcz odwrócony [18]. Ryzyko wystąpienia zawału serca można natomiast praktycznie całkowicie wyeliminować [18]. A to wszystko dzięki niskotłuszczowej diecie roślinnej, opartej na żywności nieprzetworzonej [18]. Niemożliwe, by była to kwestia wyłącznie obniżenia poziomu cholesterolu [18]. Na rynku dostępne są przecież obecnie silne leki, dzięki którym cholesterol obniżyć można do poziomu typowego dla osób na zdrowej diecie; ich dobroczynny wpływ na nasze zdrowie jest jednak dużo bardziej ograniczony [18]. Zatem wyraźne korzyści jakie odnotował w swoich badaniach dr Esselstyn muszą stanowić odzwierciedlenie szeregu różnych mechanizmów ochronnych, powiązanych z dietą roślinną opartą na produktach nieprzetworzonych; jednym z tych mechanizmów może być FGF21 [18]. Możliwe, że istotną rolę odgrywa tutaj nie tylko ilość tłuszczu i poziom cholesterolu, ale również ilość i jakość białka [18]. Niestety poziom FGF21 wśród wegan przez długi czas nie był przedmiotem żadnego badania naukowego [19]. Wszystko zmieniło się w 2019 r. [20]

Wbrew temu co mówi tytuł („Ograniczenie spożycia metioniny zapobiega rozwojowi cukrzycy typu 2. u nowozelandzkich myszy”), uczestnikami badania były nie tylko otyłe myszy z Nowej Zelandii, ale i osoby na diecie roślinnej [20]. Naukowcy zbadali im krew pod kątem stężenia FGF21 [20]. Właściwości diety roślinnej przetestowano również na wszystkożercach; celem było sprawdzenie, czy wyeliminowanie z ich diety mięsa skutkowałoby zwiększeniem produkcji FGF21 [20]. Jak się okazało, weganie mieli dużo wyższy poziom FGF21 niż wszystkożercy, a gdy wszystkożercy przeszli na dietę wegetariańską ich FGF21 wzrósł w ciągu zaledwie 4 dni [20]. I to wzrósł wcale niemało; poziom hormonu udało się podnieść aż o 232% [20].

Podsumowując, „skuteczność wszelkiego rodzaju postów wydaje się ograniczona, szczególnie jeśli chodzi o profilaktykę starzenia się organizmu i schorzeń innych niż otyłość. W celu osiągnięcia oczekiwanych rezultatów konieczne jest połączenie postów z pełnowartościową dietą, w stylu diety śródziemnomorskiej czy diety mieszkańców Okinawy. Oba te sposoby odżywiania charakteryzuje umiarkowana podaż kaloryczna, nacisk na spożycie żywności pochodzenia roślinnego i niska ilość białka” [21], gdzie „niska” oznacza ilość zgodną z zaleceniami żywieniowymi.

Źródło: nutritionfacts.org

[1] Guelpa G. Starvation and purgation in the relief of disease. BMJ. 1910;2(2597):1050-1.
[2] Reitman ML. FGF21: a missing link in the biology of fasting. Cell Metab. 2007;5(6):405-7.
[3] Salminen A, Kaarniranta K, Kauppinen A. Integrated stress response stimulates FGF21 expression: Systemic enhancer of longevity. Cell Signal. 2017;40:10-21.
[4] Fazeli PK, Lun M, Kim SM, et al. FGF21 and the late adaptive response to starvation in humans. J Clin Invest. 2015;125(12):4601-11.
[5] Lundsgaard A-M, Fritzen AM, Sjøberg KA, et al. Circulating FGF21 in humans is potently induced by short term overfeeding of carbohydrates. Mol Metab. 2017;6(1):22-9.
[6] Li H, Gao Z, Zhang J, et al. Sodium butyrate stimulates expression of fibroblast growth factor 21 in liver by inhibition of histone deacetylase 3. Diabetes. 2012;61(4):797-806.
[7] Erickson A, Moreau R. The regulation of FGF21 gene expression by metabolic factors and nutrients. Horm Mol Biol Clin Investig. 2017;30(1):1-14.
[8] Laeger T, Henagan TM, Albarado DC, et al. FGF21 is an endocrine signal of protein restriction. J Clin Invest. 2014;124(9):3913-22.
[9] Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein and Amino Acids. Washington D.C.: National Academy Press; 2005.
[10] Berryman CE, Lieberman HR, Fulgoni VL, Pasiakos SM. Protein intake trends and conformity with the dietary reference intakes in the united states: analysis of the national health and nutrition examination survey, 2001-2014. Am J Clin Nutr. 2018;108(2):405-13.
[11] Fontana L, Cummings NE, Arriola Apelo SI, et al. Decreased consumption of branched-chain amino acids improves metabolic health. Cell Rep. 2016;16(2):520-30.
[12] Müller TD, Tschöp MH. Play down protein to play up metabolism? J Clin Invest. 2014;124(9):3691-3.
[13] Maida A, Zota A, Sjøberg KA, et al. A liver stress-endocrine nexus promotes metabolic integrity during dietary protein dilution. J Clin Invest. 2016;126(9):3263-78.
[14] Kitada M, Ogura Y, Monno I, Koya D. The impact of dietary protein intake on longevity and metabolic health. EBioMedicine. 2019;43:632-40.
[15] Mladenović D, Radosavljević T, Hrnčić D, Rasic-Markovic A, Stanojlović O. The effects of dietary methionine restriction on the function and metabolic reprogramming in the liver and brain – implications for longevity. Rev Neurosci. 2019;30(6):581-93.
[16] Ables GP, Johnson JE. Pleiotropic responses to methionine restriction. Exp Gerontol. 2017;94:83-8.
[17] McCarty MF. GCN2 and FGF21 are likely mediators of the protection from cancer, autoimmunity, obesity, and diabetes afforded by vegan diets. Med Hypotheses. 2014;83(3):365-71.
[18] McCarty MF. The moderate essential amino acid restriction entailed by low-protein vegan diets may promote vascular health by stimulating FGF21 secretion. Horm Mol Biol Clin Investig. 2017;30(1).
[19] McCarty MF. Practical prospects for boosting hepatic production of the “pro-longevity” hormone FGF21. Horm Mol Biol Clin Investig. 2017;30(2).
[20] Castaño-Martinez T, Schumacher F, Schumacher S, et al. Methionine restriction prevents onset of type 2 diabetes in NZO mice. FASEB J. 2019;33(6):7092-102.
[21] Longo VD, Mattson MP. Fasting: molecular mechanisms and clinical applications. Cell Metab. 2014;19(2):181-92.